Lahotus, ei mädätys

Kompostoinnin perusasia on se, että orgaaninen materiaali pyritään hajottamaan lahottamalla. Mikrobit hajottavat ympäristössä olevaa kariketta, edellisen vuoden talvella kuollutta kasvustoa ja muuta orgaanista materiaalia aerobisesti eli happea hyväksi käyttäen, mikäli olosuhteet ovat sille edulliset. Ennen muuta siihen tarvitaan happea eli ilmaa. Toiset mikrobit taas hajottavat orgaanista materiaalia anaerobisesti hapettomissa tai niukkahappisissa, usein märissä olosuhteissa mädättämällä. Lahoamisen ja mätänemisen eron jokainen huomaa nenässään. Anaerobisissa olosuhteissa syntyy monia pahanhajuisia yhdisteitä, mm. pelkistyneitä rikkiyhdisteitä. Ne ovat myös myrkyllisiä kaasuja, joskin niiden hajukynnys on usein niin alhainen, että ne haisevat jo paljon ennen myrkyllisiä pitoisuuksia.

Kompostoinnin suuri ongelma on siis onnistua pitämään prosessi aerobisena, niin että komposti lahoaa eikä mätäne. Tämä tarkoittaa sitä, että kaksi asiaa pitää pystyä hoitamaan samaan aikaan, pitämään kosteus sopivana ja varmistamaan hapen pääsy kompostiin. Näiden yhtaikainen hoitaminen ei ole yksinkertaista. Jos komposti kuivuu, se ei lahoa, jos se on liian tiivis ja märkä, se mätänee. Pelkkiä keittiöjätteitä ei siis voi kompostoida, vaan niihin on lisättävä kuivaa materiaalia kuten turvetta tai oksasilppua. Vähänkään suuremmassa kompostissa hapetus ei onnistu ilman sekoitusta, tämä taas aiheuttaa työtä, jota monet pitävät epämiellyttävänä. Keittiöjätteet vetävät myös puoleensa rottia, joten talouskompostin pitää olla hyvin suljettu.

Toinen mahdollisuus on tarkoituksellinen mädätys märissä olosuhteissa. Tämä on tehtävä suljetuissa säiliöissä, jotta voitaisiin estää pahanhajuisten kaasujen pääsy ympäristöön ja pystyttäisiin keräämään talteen muodostuva metaanikaasu. Jopa 50 % tai enemmänkin alkuperäisen jätteen hiilestä voidaan muuttaa metaaniksi. Koska tällainen jätteenkäsittely vaatii erityisen säiliön, se on kalliimpaa kuin kompostointi. Toisaalta metaania voidaan käyttää bioenergian tuotantoon. Siksi päinvastoin kuin kompostointi, joka vapauttaa kasvihuonekaasua, hiilidioksidia, fermentaatio mädättämällä tuottaa metaania, joka korvaa fossiilisia polttoaineita ja on siksi ilmastonmuutosneutraali.

Onko terveysongelmia?

Jätteiden laajamittaiseen kompostointiin liittyy ympäristöterveysongelmien mahdollisuus, joka on haitta erityisesti laitoksen välittömässä ympäristössä. Teollisen mittakaavan kompostointia on tutkittu Suomessa työterveysnäkökulmasta, mutta ei perusteellisemmin ympäristöterveyskysymyksenä. Altisteista, altistumisesta ja niiden terveysvaikutuksista on kaikkiaan maailmanlaajuisestikin niukasti tietoa.

Kemikaalit

Biojätteitä (elintarvikejäte, kasvit, puun lehdet jne.) sisältävästä kompostista haihtuu kymmeniä eri aineita. Syntyvien aineiden kirjo ja pitoisuudet muuttuvat kompostoinnin edetessä ja riippuvat lähtömateriaalin koostumuksesta sekä kompostin olosuhteista. Kompostoinnissa syntyy hajuyhdisteitä etenkin, jos komposti muuttuu anaerobiseksi (mätänee) ja sen pH on alhainen. Kompostia käännettäessä niitä vapautuu. Hajuhaittaa tuottavia aineita ovat mm. karboksyylihapot (erityisesti voihappo ja sen johdokset), pelkistyneet rikkiyhdisteet (mm. dimetyylisulfidi, dimetyylidisulfidi, metyylimerkaptaani), terpeenit¹ ja asetoiini.

Kompostista haihtuvien aineiden pitoisuudet vaihtelevat paljon ja ovat aine- ja paikkakohtaisia. Terpeenejä on havaittu vielä 800 m:n etäisyydellä yhdyskuntamittakaavan kompostista. Tulokset Suomesta olisivat tärkeitä asian arvioimiseksi, koska muista maista saadut tulokset eivät välttämättä ole yleistettävissä Suomeen. Sääolosuhteet (ilman lämpötila, kosteus, tuuli jne.) vaikuttavat kompostien päästöihin ja kompostoitava materiaali on koostumukseltaan erilaista (biojätteessä paljon ruoantähteitä).

Hajuongelmaa on pääasiassa arvioitu häiritsevänä viihtyvyyshaittana mutta voimakkaana ja toistuvana sillä saattaa olla muita epäsuoria terveysvaikutuksia (esimerkiksi päänsärkyä, nukahtamisvaikeuksia jne.).

Mikrobit

Teollisuusmittakaavan kompostointiin liittyvä toinen ongelma ovat bakteereita ja homeita sisältävät pölyt (bioaerosolit). Myös näille altistutaan eniten kompostointipaikalla työskenneltäessä, mutta bioaerosolit ilmeisesti leviävät tuulen mukana myös välittömään lähiympäristöön. Saksassa tehdyissä tutkimuksissa koko yhdyskuntaa palvelevan kompostialueen ulkopuolelta on todettu 200 m:n päästä tuulen alapuolelta ilmasta homeita ja bakteereita 100–1 000-kertaisina pitoisuuksina taustaan verrattuna. Bioaerosolipitoisuudet olivat koholla lähes puolen kilometrin etäisyydelle saakka. Bioaerosolialtistus liittyi aivan kompostialueen vieressä asuvilla itse raportoituihin hengitysteiden ärsytysoireisiin. Raportoidut hengitystieperäiset oireet ovat hyvin samanlaisia kuin hometaloaltistuksen seurauksena todetut.

Kompostoinnissa syntyviä bioaerosoleja, niiden leviämistä ja myrkyllisyyttä on selvitetty myös Suomessa. Jätteiden laitosmaiseen kompostointiin liittyvät ympäristöterveysriskit Suomen olosuhteissa tunnetaan huonosti ja ne olisi syytä selvittää, ennen kuin sitä merkittävästi lisätään, varsinkin asutustaajamissa. Se edellyttää ensi vaiheessa bioaerosolien kemiallisen ja mikrobiologisen koostumuksen ja toksisuuden selvittämistä, aerosolien leviämisen mallittamista ja altistumisarviota yksilötasolla ja ilmeisellä altistumisvyöhykkeellä mahdollisesti asuvien ihmisten oireiden selvittämistä. Myös hajuyhdisteiden terveyshaitoista tarvittaisiin epidemiologista tutkimusta. Tietoa tarvitaan nimenomaan Suomen ilmasto-olosuhteissa tapahtuvasta kompostoinnista.

Aerobinen kompostointi vai anaerobinen mädätys?

Tärkeä näkökohta kompostoinnin hyötyjen ja riskien arvioinnissa on ilmastonmuutos. Kompostointi tarkoittaa tosiasiassa hiilidioksidin tuottamista, eli orgaanisen materiaalin mikrobiologista palamista ilman sen hyödyntämistä energiantuotantoon. Ainoa hyöty tuosta energiantuotannosta on, että kuumeneminen tappaa useimmat mikrobit, ja syntynyt multa on turvallista käyttää.

Toinen vaihtoehto, kontrolloitu anaerobinen mädätys näyttäisi olevan järkevämpi ratkaisu useista syistä. Suurin osa hiilestä muuttuu metaaniksi, jota voidaan kerätä biokaasuna energian tuottamiseen. Suljetusta systeemistä ei pääse pahoja hajuja ympäristöön, ja bioaerosolihiukkasten pääsy ympäristöön on paljon vähäisempää. Syntyneen sakan jälkikompostointi tuottaa samanlaista kompostia kuin tavallinen kompostointi, ja tätä voidaan käyttää lannoitteena, elleivät kadmiumin tapaisten raskasmetallien pitoisuudet sitä estä. Tällaista biokaasua on käytetty useissa Euroopan maissa bioenergian tuotantoon.

Syntynyt multa

Yhdyskuntajätteen kompostointiin liittyy myös syntyneen mullan käyttörajoituksia. Siinä voi olla raskasmetalleja ja muita haitallisia aineita, joiden takia multaa voi käyttää vain harkiten viherrakentamiseen, mutta pitoisuuksia varmistamatta ei pelto- ja puutarha-alueille.

¹ Terpeenit ovat monilukuinen joukko hiilivetyjä ja niiden seoksia, joita on esim. puiden öljyissä, pihkassa ja tärpätissä. Jotkut niistä ovat hyvänhajuisia (kuten mentoli), useat voimakkaan hajuisia.